基础工业工程--标准资料法概述.ppt

第十章标准资料法 10 1标准资料法的概念 特点和用途10 2标准资料的种类 形式和分级10 3标准资料的应用范围 条件和方法10 4标准资料的编制10 5几种典型作业的标准资料 基础工业工程 10 1标准资料法的概念 特点和用途 10 1 1标准资料与标准资料法10 1 2标准资料法特点10 1 3标准资料法用途 第十章标准资料法 10 1 1标准资料与标准资料法 标准资料是将事先通过作业测定 时间研究 工作抽样 PTS等 所获得的大量数据 测定值或经验值 分析整理 编制而成的某种结构的作业要素 基本操作单元 正常时间值的数据库 标准资料本身是通过各种作业测定技术整理而得的 包括秒表时间研究 预定动作时间系统和工作抽样等技术 标准资料一经建立 在制订新作业的标准时间时 就不必进行直接的时间研究了 只需将它分解为各个要素 从资料库中找出相同要素的正常时间 然后通过计算加上适当的宽放量 即可得到该项新作业的标准时间 利用标准资料来综合制定各种作业的标准时间的方法就叫标准资料法 标准资料法的概念 特点和用途 10 1 2标准资料法特点 1 标准资料是以其它作业测定方法为基础 预先确定的时间数据 因此 它和预定时间标准相似 但是两者涉及的作业阶次不同 标准资料所积累的是作业要素的时间数据 而预定时间标准所积累的是最基本动作 动素 的时间数据 2 标准资料利用现成的时间资料 对同类作业要素不需重新测定 只要查出相应数据加以合成即可 能较快地制定出一项新作业的标准时间 并且成本较低 3 标准资料是对众多的观测资料分析整理而成 衡量标准比较统一 数据资料有较高的一致性 标准资料法的概念 特点和用途 10 1 2标准资料法特点 4 建立标准资料所依据的资料数量多 范围广 可排除数据的偶然误差 而且标准时间的建立 通常由训练有素的时间研究人员在积累了大量数据的基础上完成 因此 可信度高 5 运用标准资料法 合成时间不需再评比 可减少主观判断的误差 6 标准资料是利用其它作业测定方法制定的 因此 标准资料法并不能从根本上取代其它测定方法 标准资料法的概念 特点和用途 10 1 3标准资料法用途 标准资料法的基本用途就是用来制定和修改工序或作业标准时间的 由于标准资料本身的内容及综合程度的差别 还会有具体用途上的差别 有的标准资料专门提供各种生产条件下作业宽放率 个人需要与休息宽放率数据 有的标准资料专门提供各种辅助性手工操作的数据 有的标准资料专门提供确定机械设备加工时间的基础数据等 同其它作业测定数据一样 标准资料也为企业设计和调整生产线 生产组织和劳动组织提供基础的标准数据资料 标准资料法的概念 特点和用途 10 2标准资料的种类 形式和分级 10 2 1标准资料的种类10 2 2标准资料的表现形式10 2 3标准资料分级 第十章标准资料法 10 2 1标准资料的种类 1 按制定和实施范围分类标准资料按实施范围可分为国家标准 行业标准 地方标准和企业标准 2 按标准资料的内容分类 1 作业时间标准资料 2 辅助时间标准资料 3 宽放时间标准资料 标准资料的种类 形式和分级 10 2 1标准资料的种类 3 按标准资料综合程度分类是指按不同作业阶次编制标准资料 作业阶次低 包括的作业内容少 因而其对应的标准资料综合程度也就低 相反 作业阶次高 其对应的标准资料综合程度就大 4 按设备分类按设备分类可包括以下情况 1 按设备的作用分 2 按设备不同类型分 3 按设备规格分 4 按设备制造厂分 标准资料的种类 形式和分级 10 2 1标准资料的种类 5 按标准资料确定方法分类该种分类方法 把标准资料分为综合标准资料与分析标准资料两类 综合标准资料是将最基本的工作单元 动作或动作要素 的时间数据汇总起来 成为较大工作单元的时间数据 分析标准资料则收集与建立标准工时有关的各种变量与参数 运用回归分析等数学模型 确定参数和作业时间之间的关系 标准资料的种类 形式和分级 10 2 2标准资料的表现形式 用标准资料方法确定各作业标准时间时 首先应明确作业中哪些是不变因素 哪些是变动因素 不变因素可取一定观测次数的时间平均值表示 对于变动因素 要找出它与时间值的关系 然后才能用时间合成的方法求出作业的标准时间 标准资料的常见表现形式有以下几种 1 解析式 经验公式 2 图线 包括直线 曲线 3 表格式或其它形式 标准资料的种类 形式和分级 10 2 3标准资料分级 标准资料最基本的单元是动作 由若干动作的标准资料相加 可以综合成要素级的标准资料 而若干要素的标准资料相加 又可以综合成任务级的标准资料 这样 由低一级的标准资料综合成高一级的标准资料据 就构成了标准资料的等级 由低到高可分为 动作 要素 任务 中间产品或服务 成品等 除基本动作标准资料都必须通过基本的作业测定技术如时间研究 预定动作时间系统或工作抽样确定外 综合标准资料一般要确定要素 任务 中间产品或服务与成品一级的标准资料 分析标准资料一般要确定包括任务 中间产品或服务 成品 生产大纲 总产出一级的标准资料 标准资料的种类 形式和分级 10 3标准资料的应用范围 条件和方法 10 3 1应用范围10 3 2应用条件10 3 3应用方法 第十章标准资料法 10 3 1应用范围 标准资料法作为一种作业测定方法 原则上可适用于任何作业 用于制定作业标准时间 由于它是预先确定的时间数据 在工作开始之前 就可以利用现成的数据制定一项工作的标准时间 不需直接观察和测定 所以尤其适用于编制新产品作业计划 评价新产品 或对生产和装配线均衡进行调整 同时 对于制定新产品的劳动定额 确定生产能力 制定各种成本 进行预算控制 推行奖励工资制 高效设备的采购决策 衡量管理的有效性 建立有效的工厂布置等方面也有较重要的作用 标准资料的应用范围 条件和方法 10 3 2应用条件 由于标准资料是合成各种作业时间的基础资料 因此运用标准资料也受一定条件的制约 首先 标准资料只能用于和采集数据的作业类型和条件相似的作业 其次 根据标准资料的特点 其应用目的是减少作业测定工作量 提高效率 所以 是否采用标准资料法应与其它方法进行比较 在成本上进行权衡 因为制定标准资料工作量很大 要花费大量人力 物力和时间 第三 标准资料是在其它测定方法基础上建立的 只能在一定条件和范围内节省测定工作时间 但不能完全取代其它测定方法 标准资料的应用范围 条件和方法 10 3 3应用方法 通常 标准资料提供的是作业要素的正常时间 采用标准资料制定一项作业的标准时间时 需将以标准资料得到的正常时间加上宽放时间才能得到标准时间 所以 应用时首先将作业分解为适当的要素 然后 在标准资料中查出同类作业要素的时间数据 最后将各要素时间进行合成 并加上宽放时间 因为作业标准时间等于各要素标准时间之和 标准资料的应用范围 条件和方法 10 4标准资料的编制 10 4 1选择和确定建立标准资料的对象和范围10 4 2进行作业分析10 4 3确定建立标准资料所用的作业测定方法10 4 4确定影响因素10 4 5收集数据10 4 6分析整理 编制标准资料 第十章标准资料法 10 4 1选择和确定建立标准资料的对象和范围 企业生产类型趋向大批量专业化生产时 标准资料综合程度 即它的阶次 应该低些 即趋向与动作和操作的标准资料 而生产类型趋向多品种小批产时 标准资料综合程度应该大些 即趋向于工步 工序乃至典型零件的标准资料 应把范围限制在企业内一个或几个部门 车间 或一定的生产过程 如特种产品的生产过程 内 因为实践中很难遇到这样的情况 即构成作业的所有要素都能测时并贮存 供今后检索 所以 最好将建立标准资料的作业数目加以限制 在此范围内 各种作业有一些相似的要素 它们操作方法相同 标准资料的编制 10 4 2进行作业分析 作业分析是将作业分解为作业要素 标准资料对象的阶次不同 作业分析的内容以及分析详简程度也不同 因而作业分析没有统一的标准 但有一个基本准则就是要找出尽可能多的各种作业的公共要素 例如 选定冲压作业作为建立标准资料对象 经过现场观察分析 冲压作业中虽然工件 冲压设备各式各样 但在各种冲压作业中都有一些共同性要素 即 1 将工件从料箱中取出 2 把工件放到模具上定位 3 操作冲床 冲压工件 4 从模具中取出工件 5 将成品放入零件箱 标准资料的编制 10 4 3确定建立标准资料所用的作业测定方法 秒表时间研究 工作抽样 预定时间标准法都可为编制标准资料收集原始数据 在条件受到限制时也可借助于积累的统计资料作为原始数据 具体应用中应使用何种方法 要根据作业的性质和三种基本测定方法的特点及应用成本来选择 例如 秒表测时法有时比较省钱 但对某些要素来说 并不总能从记录中得到足够的或可靠数据 而且用这种办法收集资料 往往要经过几个月甚至一年以上才能积累充分的数据 PTS法不仅要有使用经验 而且要在数据精确度和成本上进行权衡 标准资料的编制 10 4 4确定影响因素 在标准资料编制中正确分析和选择影响因素是十分关键的一步 影响作业要素工时消耗的因素很多 也很复杂 可以选择不同角度进行分类 1 按影响工时消耗因素产生原因分类 1 与加工对象有关的因素 2 与加工设备有关的因素 3 工装 模具 量具有关的因素 4 与工作地布置 作业环境有关的因素 5 与作业现场组织管理有关的因素 标准资料的编制 10 4 4确定影响因素 2 按影响因素的性质分类 1 质的影响因素 指加工过程中由于一些质的条件变化而影响工时消耗的因素 2 量的影响因素 指由于影响因素量的变化而影响工时消耗的因素 3 按影响因素与加工对象的关系分类 1 不变作业要素 指作业要素的工时消耗不随加工对象改变而变化 2 可变作业要素 指作业要素的工时消耗随加工对象改变而变化 标准资料的编制 10 4 5收集数据 进行作业测定 取得各要素所需时间 或者收集以往的测定值 要按测定方法设计相应的数据记录表格 对每一个要素都要积累足够的数据 改变而变化 标准资料的编制 10 4 6分析整理 编制标准资料 由训练有素的工作研究人员对测定和收集的作业要素时间数据进行分析 整理 按照使用要求进行分类 编码 用表格 图线或公式的形式制成标准资料 其中 利用函数图表对原始资料进行整理分析 这是较为科学和简便的方法 具体做法是根据收集到的原始资料 在函数图表中描点作图 根据显示的图像选择与之相应的函数方程 利用原始资料 通过科学的计算 得到函数方程中相关的参数 诸如常数 系数和指数等 最后便得到标准资料数学模型 标准资料的编制 10 4 6分析整理 编制标准资料 现举例说明上述程序的具体做法 重点说明作业要素分析 数据收集整理方法和标准资料的形式 例10 1某机械制造厂编制钻床 立钻 加工手工操作部分的标准资料 时间定额标准的综合程度选择为作业要素 主要步骤如下 1 选择确定建立标准资料的对象和范围 本例中建立标准资料的对象为钻床加工手工操作时间 范围为企业全部钻床 2 进行作业分析 通过对现场操作工程进行观察分析 把作业分为13个作业要素 具体见表10 1 标准资料的编制 10 4 6分析整理 编制标准资料 表10 1转床时间研究资料汇总表时间单位 DM 标准资料的编制 10 4 6分析整理 编制标准资料 续表10 1转床时间研究资料汇总表时间单位 DM 标准资料的编制 10 4 6分析整理 编制标准资料 3 选择作业测定方法 该企业多年应用秒表时间研究方法 有丰富的经验和大量的时间研究数据 本例采用秒表时间研究方法 4 分析影响因素 在对数据资料进行测定分析之前 先要对各作业要素按其不同性质 区分为不变作业要素和可变作业要素 5 收集数据 通过大量的现场测定获得10种零件的相类似的钻孔工序的时间研究资料 并将其汇总于表10 1中 6 原始资料的分析和整理 确定不变作业要素时间代表值的方法比较简便 通常是将汇总表内所有的测定值 同一作业要素 取其算术平均值即可 标准资料的编制 10 4 6分析整理 编制标准资料 对可变的作业要素 应采取不同方法 确定其作为时间定额标准的代表值 可变作业要素的整理分析就需要借助于函数图表分析方法 下面将具体计算各可变作业要素时间加以说明 1 第1项作业要素 取加工件 2 第三项作业要素 将工件装入钻模 3 第四项作业要素 拧紧钻模 4 第12个要素 松开拧紧的钻模 标准资料的编制 1 第1项作业要素 取加工件 该作业要素的主要影响因素是工件的重量 这就说明 取加工件 的时间值是工件重量的函数 现将该作业要素的10次测定值 在直角坐标中作散点图 见图10 1 从图中看出散点图呈直线趋势 相应的解析式 该直线反映时间随工件重量的变化规律 标准资料的编制 时间与重量变化关系 标准资料的编制 为了建立该项作业要素时间标准的数学模型 即函数公式 需要求解直线方程中的常数项b和系数a 方法等多种方法 此处只介绍最小二乘法 用最小平方法求解直线方程中的a和b 请参考相关数学知识 可直接使用已经推导的公式 为了建立该项作业要素时间标准的数学模型 即函数公式 需要求解直线方程中的常数项b和系数a 方法等多种方法 此处只介绍最小二乘法 用最小平方法求解直线方程中的a和b 请参考相关数学知识 可直接使用已经推导的公式 标准资料的编制 10 1 10 2 式中 xi是第个自变量值 本例中表示第i个工件重量 yi是第个函数值 本例中为取第i个工件的时间平均值 n是数据组数 本例为10 i 1 2 标准资料的编制 标准资料的编制 故得到立式钻床上 取加工件 作业要素时间 正常时间 的标准资料 为了和其它变量区分 设零件重量为x1 上式是以公式形式表示的标准资料 图10 1是图线式标准资料 有时两个变量之间关系不是直线 而是曲线 这时应以对数坐标纸作图 标准资料的编制 2 第三项作业要素 将工件装入钻模经过分析 该项作业要素的时间值同时受零件重量和零件复杂程度的影响 零件复杂程度属于质的影响因素 因而在整理分析数据时 可先按复杂程度分组 然后根据不同复杂程度组内零件的重量与时间数据 求出工件重量与时间消耗的关系 具体如下 按零件复杂程度分组 本例分为简单 中级 复杂三种类型 在直角坐标系上 对三种复杂程度的零件数据 分别做散点图 得到三条直线 如图10 2所示 标准资料的编制 图10 2 装在钻摸上 要素时间与重量和复杂程度关系曲线 标准资料的编制 简单件 复杂件 中级件 简单件 标准资料的编制 3 第四项作业要素 拧紧钻模 该作业要素时间受钻模紧固点个数 的影响 按照相同的方法绘出标准资料图线并推导出解析式 式中 x2为紧固点个数 标准资料的编制 4 第12个要素 松开拧紧的钻模 松开拧紧的钻模 所需时间与 拧紧钻模 所需时间一样 都是受紧固点个数影响 具体过程同前 得到的解析式为 上述四个可变要素的解析式已经求出 这些公式和前面计算的9个不变要素的时间值 共同构成了整个钻床作业手工操作部分的标准资料 标准资料的编制 为了简化计算 方便使用 可以将资料综合 即将全部13个作业要素的时间资料进行合成 结果为钻床手工操作正常时间为 复杂件 复杂件 中级件 简单件 在以后的钻床零件加工过程中 只要知道零件的重量 复杂程度 紧固点个数 就可以按照上述解析式 求出手工操作的正常时间 再加宽放时间 就可得到手工操作的标准时间 标准资料的编制 10 5几种典型作业的标准资料 10 5 1机械加工的标准资料10 5 2剪切的标准资料10 5 3冲压作业的标准资料10 5 4装配作业的标准资料 第十章标准资料法 10 5 1机械加工的标准资料 机械加工的作业时间基本由准备时间 处理时间 机械技工时间与宽放时间组成 宽放时间有统一考虑 下面主要介绍其余3种时间的标准资料 一 准备时间取作业为单元 确定其时间值 并规定各项工作由哪些作业组成 按此汇总可确定标准时间 准备时间大致有两类 一类是通用的准备时间 一类是按机械类别或工作类别特有的准备时间 表10 3列举了各种机械加工通用的准备时间 它是按每批加工只发生一次考虑的 表10 4列举了许多机械特有的准备时间 并提出了一个波动范围 几种典型作业的标准资料 10 5 1机械加工的标准资料 表10 3通用准备时间 几种典型作业的标准资料 10 5 1机械加工的标准资料 表10 4各类机械 各类工作的准备时间 几种典型作业的标准资料 10 5 1机械加工的标准资料 特有的准备时间再加上通用的准备时间 便可求得按工作类别计算的总准备时间 表中所列代表值与正确估计值比 误差约在 15 以内 按每批lO件计 估计误差在1 5 以下 与主体时间比 此误差值不大 二 处理时间处理时间大体包括 材料与在制品处理 装卸 扶正 起动与停止 刀具移动 测量 夹具处理 工具处理及其他机械操作 处理时间依机械设备的种类与作业内容的不同 取各种固定的或变动的时间值 例如材料搬运与运输距离和重量因素有关 而与其它因素如机械种类无关 表10 5列举了工件附带时间的标准数据 几种典型作业的标准资料 10 5 1机械加工的标准资料 表10 5工件附带时间的标准资料 工件动作 min 几种典型作业的标准资料 10 5 1机械加工的标准资料 三 机械加工时间机加工时间可用理论公式计算 1 车削时间 车削时间可参照式 10 3 计算 10 3 式中 t为切削时间 min l为加工件长度 mm S为每次进刀量 mm 转 n为转速 r s d为工件直径 mm V为切削速度 m s 几种典型作业的标准资料 10 5 1机械加工的标准资料 2 钻孔时间 钻孔时间可参照式 10 4 计算 数据 10 4 式中 t为切削时间 min l为钻孔长度 mm d为直径 mm n为转速 r s S为每转进刀量 mm 转 V为切削速度 m s 几种典型作业的标准资料 10 5 1机械加工的标准资料 3 铣削时间 横铣时间可参照式 10 5 计算 竖铣时间可参照式 10 6 计算 10 5 10 6 式中 t为切削时间 min L为铣的总送刀长度 mm l为工件被切削面的长度 mm h为进刀深度 mm D为刀具直径 mm S为铣的送刀量 mm min 几种典型作业的标准资料 10 5 1机械加工的标准资料 4 龙门刨 切削时间可参照式 10 7 计算 10 7 式中 t切削时间 min v为切削速度 m s v 为倒退速度 m s a为床的行程前后的增加时间 min w为加工件的宽度 mm s为送刀量 mm 行程 5 圆筒磨削 磨削时间可参照式 10 8 计算 10 8 式中 t为磨削时间 min L为工件长度与磨轮宽度之和 mm S为工件每转1次的磨轮送入量 mm min N为工件每分转数 r min n为磨削次数 次 min 几种典型作业的标准资料 10 5 2剪切的标准资料 剪切作业除大件外 一般周期比较短 可利用预定动作时间系统获得相当精度的要素作业时间 通常 剪切作业批量较大 在批量大时 常用挡板进行作业 所以剪切作业的内容包括 1 将划线后的材料放到剪上 2 在作业中间检查剪断尺寸 3 在作业中间检查档板 当尺寸不符合时 要调正挡板 4 在作业中间整理在制品 即将堆积起来的在制品搬到箱中或台上 5 加算最后一个工件的工时数 几种典型作业的标准资料 10 5 2剪切的标准资料 表10 6列举了用工作因素系统 WF 法得到的棒材切断工时资料 根据表中数据 标准工时可按下式计算 式中 T为标准工时 HT为切断工时 k为宽放率 MT为机械时间 几种典型作业的标准资料 10 5 3冲压作业的标准资料 冲压作业大体包括以下内容 用右手从右侧台取带板